Noch sind U-Boote auf ihre Kameras, Sonargeräte und ein wachsames Auge des Bedieners angewiesen, aber das könnte sich ändern: Ein den Sinnesorganen von Fischen nachempfundenes System soll Tauchfahrzeugen künftig eine Art Rundumblick gewähren – und das selbst in lichtlosen Tiefen. Forscher kopierten dazu die Funktionsweise des so genannten Seitenlinienorgans, mit dem viele Meeresbewohner Objekte anhand feinster Wasserverwirbelungen wahrnehmen können.

Das Team um Douglas Jones von der University of Illinois in Urbana-Champaign testete bereits einen Prototyp ihres Systems im Aquarium. Dabei lokalisierten die Wissenschaftler unter anderem einen kleinen Flusskrebs ausschließlich anhand seiner zappelnden Bewegungen. Statt eines U-Boots verwendeten sie in ihrem Experiment allerdings lediglich ein neun Zentimeter dickes Plastikrohr, das sie mit den Sensoren ummantelten.

Kernstück der Apparatur – wie des natürlichen Vorbilds – sind feine, senkrecht von der Oberfläche abstehende Härchen von rund 500 Nanometer Länge, die Signale aussenden, sobald sie von Wasserturbulenzen in Schwingung versetzt werden. In der Natur bedecken diese so genannten Neuromasten, die in Aufbau und Funktion den Hörsinneszellen im Innenohr ähneln, große Teile der Hautoberfläche, insbesondere entlang einer vom Kopf zum Schwanz verlaufenden Linie.

Jones und Team kreierten ihre künstlichen Sinneszellen hingegen aus hauchfeinen Kunststoffstäbchen, die sie mit einem piezoresistiven Material verbanden: Bogen sie sich in der Wasserverwirbelung, änderte sich dessen elektrischer Widerstand. Eine speziell entwickelte Software verglich die Signale der 13 Haarsensoren untereinander und errechnete dann die dreidimensionale Position von Störungen in unmittelbarer Umgebung des Rohres.

Geht es nach den Forschern, soll der Nachbau des Seitenlinienorgans nicht nur die Abhängigkeit der U-Boote von Kameras und Sonargeräten reduzieren helfen, sondern auch neue Einsichten in die Sinneswahrnehmung von Meeresbewohnern eröffnen. (jd)